Le immagini digitali

Formati e caratteristiche

di digitalizzazione

Processo complessivo

1. Documento originale (eventuale restauro del supporto)

2. Scansione

3. Oggetto digitale

4. Editing/restauro dell’oggetto digitale

Argomento della lezione

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La digitalizzazione delle immagini

Esistono due tipi di immagini digitali:

Immagini bitmap,

rappresentate sul supporto digitale come una

matrice di punti

Immagini vettoriali,

rappresentate come funzioni vettoriali che

descrivono curve e poligoni

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Le immagini vettoriali Nel caso di figure geometriche relativamente semplici, invece di descrivere

l’immagine punto per punto, conviene specificare: tipo, forma, colore, dimensione e posizione delle figure geometriche (cerchi, rettangoli, linee, frecce e così via) che le compongono.

Esempio del quadrilatero: descrizione tramite quattro vertici, colore del contorno, spessore del contorno, colore di riempimento.

Esempi: le immagini grafiche già pronte con l’estensione WMF che Word mette a disposizione, le cosiddette clipart, sono realizzate in grafica vettoriale.Anche i font TrueType si basano sulla grafica vettoriale

ABCD

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Le immagini vettoriali

I vantaggi della descrizione vettoriale sono essenzialmente i seguenti:

si risparmia sulle dimensioni dell’immagine (al posto della descrizione di tutti i punti basta specificare solo la posizione di pochi punti chiave e le equazioni per collegarli)

si possono facilmente ridimensionare senza perdita di qualità

È possibile muovere e modificare ogni singolo elemento geometrico che compone l’immagine.

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Le immagini bitmap

Una immagine digitale bitmap è costituita da una matrice di punti detti picture element (pixel), simili ai punti della retinatura nelle immagini a stampa

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Le immagini bitmap: caratteristiche Ciascun punto rappresenta una porzione di

immagine in un particolare colore (o tono di grigio) e viene codificato mediante uno o più bit

Il numero di punti in una data area determina la risoluzione dell’immagine

Il numero di colori o di toni di grigio che ciascun punto può rappresentare individua la profondità di colore

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La risoluzione

La risoluzione esprime la densità dei pixel che compongono l’immagine ed è tanto maggiore quanti più punti sono rappresentati in una data area (e maggiore è la qualità dell'immagine)

Si misura in numero di pixel contenuti in una unità lineare dell’immagine, generalmente in un pollice

(1 inch = 2,54 cm) L’unità di misura è il pixel per inch :

Es: 72 punti per pollice (PPI)

il termine DPI (dot per inch) viene spesso utilizzato al posto di PPI. ( Il termine DPI dovrebbe essere utilizzato per gli elementi stampati, mentre PPI per le immagini visualizzate sullo schermo).

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La profondità di colore La profondità di colore è determinata dal

numero di bit utilizzato per rappresentare ciascun pixelUn’immagine in bianco e nero associa a ciascun punto un solo bit ( 0bianco, 1nero)

Con 8 bit (un byte) è possibile rappresentare immagini con 256 toni di colore o di grigio. Infatti 28=256

Un’immagine a 65.536 colori associa a ciascun pixel 16 bit (infatti 216=65536)

In un’immagine True Color, cioè a colori a 24 bit, ogni pixel può assumere 16 milioni di colori diversi

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Con una profondità di colore = N si possono ottenere 2N colori diversi

TABELLA DELLA PROFONDITA’ DI COLORE

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I modelli di colore RGB e CMYK

Un modello di colore è un modo per descrivere e specificare un colore. RGB : e’ un metodo additivo in cui i colori si ottengono sommando le tre componenti di luce primaria (rosso,verde e blu) in diverse quantità. È usato nei monitor e nei televisori.CMYK: e’ un metodo sottrattivo in cui il colore si ottiene sottraendo dalla luce bianca percentuali di componenti secondarie (Ciano, magenta, giallo e nero). È usato nei settori della stampa tipografica.

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Modello RGB

Nel metodo RGB ogni colore viene

individuato indicando le tre componenti fondamentali (Red, Green, Blue). Ognuna di queste può assumere un valore di intensità compreso tra 0 e 255,(corrispondente al 100%).

Nelle immagini RGB si

utilizzano 3 byte (1 byte

per ogni componente)

per rappresentare ogni

Pixel e quindi sono

immagini a 24 bit.12

Dimensioni di un’immagine

Dimensione in pixel : è il numero totale di pixel presenti nell’immagine. Si esprime con il formato N°pixel-base x N°pixel-altezza

Foto a lato: 400x309 pixel Dimensione fisica in cm. o inch:

dimensione che assume sul

supporto utilizzato per la sua visualizzazione

Foto a lato: 5,21x6,75 cm Dimensione del file immagine in byte: quanti byte

occupa in memoria (es: 363 KB) 13

Risoluzione e dimensioni

Esiste un rapporto diretto fra la dimensione in pixel, la dimensione fisica in pollici e la risoluzione:

Dim.in pixel= Dim.fisica x risoluzione Spesso è importante la formula inversa

Dim.fisica= Dim.in pixel / risoluzione

Aumentando la dimensione fisica di un’immagine e tenendo costante il n° totale di pixel, diminuisce la risoluzione

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Esempio

Immagine 70x70 pixel, 2,54x2,54 cm

risoluzione= 70 ppi

Immagine 70x70 pixel, 10x10 cm (3,9x3,9 inch)

risoluzione=70/3,9 ppi

= 17,8 ppi

La qualità dell’immagine è diminuita 15

Calcolo dell’occupazione in memoria del file immagine

Le immagini digitali bitmap occupano spazio sui supporti di

memoria secondo questa formula:

= N°totale-di-pixel x profondità-di-colore

Es: una immagine 800x600 pixel a 256 toni di grigio (=28 ) occupa

72x72x8 = 41472 bit = 5184 byte = circa 5 KByte

Una immagine 300x300 pixel e 16 mil. di colori occupa 300x300x24 =

2160000 bit=270000 byte= 263,67 KB

Es: una immagine 1600x1200 pixel e profondità di colore a 16 bit (2

byte) occupa 1600x1200x16 = 3840000 byte = 3,6 MB

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La memorizzazione delle immagini

Le immagini digitali sono memorizzate su file con diversi formati alternativi, ciascuno in grado di codificare un determinato numero di colori e dotato di caratteristiche peculiari

Alcuni di questi formati prevedono forme di compressione, cioè di diminuzione dei bit dell’immagine in modo da ridurne l’occupazione di memoria

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La compressione delle immagini

Gli algoritmi di compressione si dividono in due categorie Compressione senza perdita: la codifica

avviene riducendo le aree di colore uguale in modo tale da poter ricostruire esattamente l’immagine originale; ha un rapporto medio di compressione di 2:1 (lossless)

Compressione con perdita: la codifica avviene eliminando definitivamente alcune informazioni statisticamente meno rilevanti per la ricostruzione dell’immagine; permette rapporti di compressione fino a 100:1 (lossy)

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I formati di immagine digitale

Tra i formati di immagini digitali bitmap più diffusi ricordiamo: JPEG: supporta una profondità di colore fino a 24 bit e

adotta una compressione con perdita, che consente di scegliere un rapporto di compressione variabile fino ad un massimo di 100:1 . Molto usato sul Web, ottimo per fotografie, quadri, disegni molto sfumati.

TIFF: supporta profondità di colore fino a 24 bit. Un file Tiff puo’ essere compresso (metodo lossless) o non compresso. Usato per immagini di qualita’.

BMP: (formato grafico di Windows) supporta una profondità di colore fino a 24 bit e non adotta compressione.

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I formati di immagine digitale GIF: supporta un numero massimo di 256 colori e

adotta una compressione di tipo lossless; è usato per immagini «a tratto» come loghi, fumetti, icone. Esistono anche immagini

- Gif Animate.

- Gif Trasparenti (uno dei colori dell’immagine puo’

essere reso trasparente).

E’ uno dei formati piu’ utilizzati in Internet PNG: deriva dal formato Gif, gestisce immagini da 1 a

48 bit, utilizza una compressione lossless, minore rispetto al formato Jpeg.

Il formato PNG (Portable Network Graphies) è stato sviluppato appositamente per il Web e supporta la funzionalità di trasparenza. 20

Immagini e HTMLCi sono tre tipi diversi di file immagine che possono essere inseriti nelle tue pagine HTML: * GIF (Graphics Interchange Format) * JPG / JPEG (Joint Photographic Experts Group) * PNG (Portable Network Graphics)Le immagini GIF generalmente sono migliori per i grafici e i disegni, mentre le immagini JPEG sono migliori per le fotografie. Questo per due ragioni principali: primo, le immagini GIF possono avere solo 256 colori, mentre le immagini JPEG sono formate da milioni di colori e secondo, il formato GIF è migliore per comprimere immagini semplici, mentre il formato JPEG è stato ottimizzato per immagini più complesse. Migliore è la compressione, più piccola sarà la dimensione del file immagine, e più veloce il caricamento sulla tua pagina. Come probabilmente sai già dall'esperienza, le pagine "pesanti" senza motivazione possono annoiare pesantemente un visitatore.

Negli ultimi anni il formato PNG è diventato sempre più popolare (soprattutto a spese del formato GIF). Il formato PNG è fatto in modo da avere il meglio da entrambi i formati JPEG e GIF: milioni di colori e una compressione efficace. 21